JPH05269B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、制動シリンダの前に制動圧力制御用
変調器としての電磁弁が接続され、この電磁弁が
電子装置を介して電気制動出力発信器により制御
可能である、特に商用車両用の電気制動装置に関
する。

〔従来の技術〕

特に商用車両用の電気制御装置では、制動シリ
ンダが圧力媒体、大抵は圧縮空気により操作され
る。しかしこの場合制動圧力の制御は、踏み板制
動弁により段階づけられる制御圧力によつては行
なわれない。その代りに制動ペダルは電気目標値
発信器例えばポテンシヨメータを備えている。こ
の発信器の出力信号は電子装置へ供給される。こ
こで例えば荷重に関係して（ALB、荷重に自動
的に関係するブレーキ）、車輪の滑りに関係して
（ABS、固着（ロツク）防止装置）または付加ブ
レーキ（リターダ）に合わせて動作できる付加的
装置により、信号が変調される。

生ずる制動信号は電磁弁（変調器）へ導かれ、
この電磁弁が制動シリンダへの圧力媒体の供給を
制御する。このような電磁弁は種々の原理（デイ
ジタルまたはアナログ）に従つて構成することが
できる。単純な制御の代りに、制動圧力を目標値
となるようにも調整することができる。この場合
一般に実際圧力が圧力センサにより監視され、か
つ中継される。

電気制動装置は、特に精確に設定可能で急速な
制動を可能にするという利点をもつている。さら
にこれまで存在していた踏み板制動弁および他の
制御弁（ALB等）のヒステリシスも除去される。

制動装置にはもちろん特に高い安全上の要求が
課される。例えば国際的な調整機構では、路面車
両の電気装置、電子装置、または電子制御される
常用制動装置の変調器の欠陥があつても、限られ
たいわゆる補助または残留制動作用が得られるよ
うにすることが規定されている。このためには少
なくとも２回路構成の常用制動装置が必要であ
る。

２回路電子装置および電源の代りに、例えば米
国で普通であるかまたはドイツ連邦共和国特許出
願公開第2065815号明細書およびドイツ連邦共和
国特許第2062533号明細書に記載されているよう
に、液圧倍力制動装置と同じように、１回路電子
装置および電源に空気圧冗長装置を設けることは
容易に考えられる。このため制動ペダルにより、
電気目標値発信器のほかに普通の圧力段階づけ弁
も操作する必要がある。電子装置または電気装置
全体が故障した場合、段階づけられた圧力により
制動シリンダが、切換え弁（ドイツ連邦共和国特
許出願公開第3230970号明細書）を介して直接に、
または適当な変調器（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第3230971号明細書）を介して間接に制御さ
れる。これにより欠陥がある場合にも車輪ブレー
キをなお空気圧のみで操作することができる。こ
の方策の欠点は、通常の場合動作しない空気圧回
路を少なくとも１つの付加的な圧力センサによつ
て監視せねばならないことである（ドイツ連邦共
和国特許出願公開第3337800号明細書）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の基礎になつている課題は、付加的に有
利かつ安価な冗長空気圧制御装置を備えている、
最初にあげた種類の電気制動制御装置を提示する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、制動
出力が付加的に圧力段階づけ用踏み板弁をもち、
この踏み板弁の入口が圧力媒体だめに接続され、
踏み板弁の出口が電磁弁の排気接続口に接続され
ている。特許請求の範囲の従属項は本発明の適当
な発展を含んでいる。

〔発明の効果〕

本発明による電気制動装置では、踏み板弁の冗
長圧力が圧力変調器のパイロツト弁または主弁に
間接に作用する。これにより変調器は、特定の相
対または絶対圧力差Δp（例えば1bar）だけ低い冗
長圧力に対して排気可能である。この手段により
ゆつくりした排気のため、変調器−排気弁の大き
い公称径にもかかわらず、微細に段階づけられた
部分制動の際調整の質を改善することができる。

〔実施例〕

本発明による制動装置の主要部分を概略的に示
す図面により、本発明を以下に説明する。

第１図において、１で商用車両の圧縮空気だめ
が示されている。空気だめ１は導管２を介して踏
み板弁５と電磁弁（変調器）１０とに接続されて
いる。踏み板弁５は制動出力発信器３に属してい
る。この制動出力発信器は付加的に電気目標値発
信器４を備え、この発信器は導線８を介して電子
装置６に接続されている。電子装置６の１つまた
は複数の出力導線９は電磁弁１０の１つまたは複
数の操作コイルに接続されている。

踏み板弁５の出口は導管７を介して電磁弁１０
の排気接続口１１に接続されている。電磁弁１０
の出口は導管２１を介して制動回路（ここでは前
車軸VA）の制動シリンダ１２，１３と圧力セン
サ２２とに接続されている。圧力センサ２２は導
線２３を介して電子装置６に接続されている。圧
力センサは電磁弁１０へ一体化することができ
る。

上述の装置は次のように動作する。まず制動操
作の際電気目標値発信器４が信号を電子装置６へ
与える。この信号は電子装置で処理される。場合
によつては、例えばALB，ABSまたはリターダ
のような図示してない他の装置の信号も加えられ
て、論理結合される。生ずる出力信号により、電
磁弁１０が制動操作に応じて制御される。こうし
て導管２１に設定される出力圧力により制動シリ
ンダ１２，１３が操作される。

圧力センサ２２が制動圧力を電子装置６へ中継
し、こうして電気−空気圧調整ループを閉じる。

電磁弁１０が例えば比例弁であると、圧力セン
サ２２は場合によつては基本調整ループの形成に
必要でない。そのとき圧力センサはこのループの
監視と調整の質の改善とに役立つ。

制動出力発信器３において、踏み板弁５により
通常のように段階づけられる制動圧力が発生され
る。この制動圧力は電磁弁１０の排気接続口１１
へ導かれる。それにより制動圧力の上昇および一
定保持の際、そのとき排気側を閉じられる電磁弁
１０は影響を受けない。しかし運転者により制動
目標値が減少されると、電磁弁１０は導管７と踏
み板弁５の排気接続口とを介して排気される。

導管７にある踏み板弁５の出口圧力が導管２１
にある電磁弁１０の出口圧力より例えば約1bar
だけ低いように、圧力状態が設定されている。電
磁弁１０のこのように絞られた排気によつて、穏
かな制動ゆるめが行なわれる。

第２図には付加的に固着防止装置（ABS）を
含む制動装置が示されている。電子装置６には、
公知のように車輪センサ１６，１７を介して、車
輪速度についての信号が供給される。制動回路
（ここでは前車軸VA）の車両輪を個々に調整し
て制動できるようにするため、ここでは２つの電
磁弁１０，１４が設けられ、それらの圧力入口は
導管２を介して圧縮空気だめ１に接続されてい
る。電磁弁１０，１４は導線９を介して電子装置
６により制御可能である。制御された制動圧力は
圧力センサ２２，２４により測定され、導線２
３，２５を介して電子装置６へ伝達される。

第１図による装置と異なり、両電磁弁１０，１
４に対して共通な排気導管７に遮断弁１９が挿入
されて、導線２０を介して電子装置６により制御
可能である。遮断弁１９は電磁弁として構成され
て、通常は導通するようになつている。ABS調
整される制動のような特別の場合、遮断弁１９が
電子装置６の信号により切換えられる。これによ
り電磁弁１０，１４の排気は踏み板弁５を介して
行なわれず、直接に外気へ行なわれる。したがつ
て調整される制動の際必要な急速排気過程は、運
転者によ規定される圧力目標値以下になるまで保
証される。

重畳されるリターダ制動作用のため常用制動作
用を抑制するか、または運転者が制動を特に速く
ゆるめる場合にも、遮断弁１９を切換えることが
できる。これは電子装置６により識別され、遮断
弁１９は導線２０を介して場合によつては排気に
切換えられる。

同様に全くまたは一部しか積載されない車両に
おいて、センサ２６から供給される車軸荷重値に
応じて、運転者により規定された制動目標値より
制動圧力を減少する場合、遮断弁１９が切換えら
れる。

特に屈曲特性をもつALB調整装置に対しては、
３ポート−２位置遮断弁１９の代りに、公知のよ
うに２ポート−２位置保持弁と２ポート−２位置
排気弁（図示せず）を用いるのが有利である。踏
み板弁５により供給される冗長圧力がALB調整
される圧力に達してこれを超過すると、保持弁を
制御しさえすればよい。これは、制動操作の回数
が比較的少ない場合にのみ行なわれる。このよう
な装置は空気の消費と遮断弁１９の電磁操作を少
なくする。

給電装置、電気装置、電子装置６または電磁弁
１０，１４が欠陥により故障して、電磁弁をもは
や電気制御できない場合にも、本発明により後述
するように、踏み板弁５により生ずる冗長空気圧
により制動が可能にされる。この空気圧は導管７
と電磁弁１０，１４の排気接続口１１，１５とを
介して直接制動シリンダ１２，１３へ達する。

本発明によれば、電磁弁１０，１４を通して制
動シリンダ１２，１３および圧力センサ２２，２
４へ冗長圧力が通されて、圧力センサを本来の電
気−空気圧制動圧力調整にも冗長空気圧回路（導
管７）の監視にも利用できるようにしている。後
者は電子装置６により適当な検査手順によつて行
なわれる。

第３図および第４図は第１図および第２図の一
部として、直接制御の２ポート−２位置または３
ポート−２位置電磁弁１０ａ，１０ｂの２つの例
を示している。

第３図によれば、第１図および第２図に単位体
として示す電磁弁（変調器）１０は、２つの２ポ
ート−２位置電磁弁１０ａ，１０ｂから成る。こ
れらの弁１０ａ，１０ｂは電子装置６により導線
９，９ａ，９ｂを介して制御される。入口弁とし
ての弁１０ａは制御されないとき導管２内の圧力
を遮断する。出口弁としての弁１０ｂは制御され
ないとき制動シリンダ１２を導管７へ排気する。
制動圧力上昇は、出口弁１０ｂを閉じ位置へ継続
的に切換えることによつて、また入口弁１０ａの
構造に応じてこの１０ａを開き位置へ継続的また
は周期的に切換えることによつて行なわれる。出
口弁１０ｂのみの切換えは圧力保持を行なう。圧
力低下は両弁を制御しないことにより行なわれ
る。前述したように、踏み板弁５および導管７を
介して背圧が排気接続口１１にかかつている限
り、出口弁１０ｂが継続的に開いていても、圧力
低下は小さい勾配で行なわれる。

背圧が大気圧に等しいと、急峻な排気勾配が生
ずる。これは次の場合、すなわち電子装置６によ
つて第２図に示す遮断弁１９が切換えられるか、
または冗長空気圧回路が例えば踏み板弁５、導管
７または遮断弁１９の欠陥により故障した場合で
ある。

本発明によれば、この事実が冗長空気圧回路の
監視に次のように利用される。すなわち固着防止
装置から公知のように、走行開始の際および走行
中電子装置６は電気−空気圧制動装置の検査のた
め、検査手順を実施する。この制動装置は冗長回
路の監視のため拡張される。走行開始および部分
制動の際制動出力発信器の運転者による操作の
際、適切な検査手順において、目標値の規定にも
かかわらず電磁弁１０ａ，１０ｂは短時間制御さ
れない。それにより電子装置にはわかつている例
えば1barの差圧だけ低い踏み板弁５の冗長圧力
が、制動シリンダ１２，１３および圧力センサ２
２へ達する。圧力センサ２２が電子装置６へ目標
値に等しい正しい冗長圧力を通報すると、検査結
果が規則正しいものと認められる。そうでない場
合検査の反覆または故障表示が行なわれる。

検査手順内で付加的に遮断弁１９も短時間操作
することができる。そのとき電子装置６は冗長圧
力のそれに応じたそれ以上の圧力低下と次の圧力
上昇を識別せねばならない。

さらに別の検査手順により遮断弁１９が短時間
または長時間切換えられ、それにより変化した
（高められた）排気勾配が電子装置６により識別
されることによつて、制動ゆるめ過程における検
査が行なわれる。

第４図によれば、電磁弁（変調器）１０は３ポ
ート−２位置切換え弁１０ａと後続の保持弁１０
ｂとから成る。制動圧力の上昇は弁１０ａの切換
えにより行なわれる。低下は図示した位置で行な
われる。圧力保持は保持弁１０ｂの切換えにより
行なわれる。供給の際における圧力勾配を限定す
るために、絞り２７を設けることができる。

第３図による装置について前述した検査手順は
ここでも適用することができる。このことは、例
えば第４図の弁１０ａが比例弁として構成されて
いる場合や他の図示しない変調器装置についても
いえる。

さて前述したように、給電装置、電気装置、電
子装置６または電磁弁（変調器）１０が欠陥によ
り故障して、電磁弁１０が電気制御できない場合
にも、踏み板弁５により生ずる冗長空気圧が補助
圧力として、導管７および電磁弁１０の排気接続
口１１を介して、直接制動シリンダ１２，１３へ
達して、制動を可能にする。

すなわちこの場合第１図において、圧縮空気は
空気だめ１から導管２を介して踏み板弁５へ達
し、踏み板弁５の出口に、運転者の踏み板操作に
より規定される圧力を生ずる。この圧力が導管７
を介して電磁弁１０の排気接続口１１へ導かれ
る。第３図に示すように電磁弁１０を構成する入
口弁１０ａおよび出口弁１０ｂは、故障のため導
線９ａおよび９ｂを介して制御信号を与えられな
いので、図示した圧縮ばねにより、図示した初期
位置、すなわち遮断位置および導通位置をそれぞ
れとる。したがつて踏み板弁５の出口に接続され
る導管７は、導通位置にある出口弁１０ｂを介し
て制動シリンダ１２へ接続される。

第４図についても同様に、導管７はそれぞれ導
通位置にある入口弁１０ａおよび出口弁１０ｂを
介して制動シリンダ１２に接続される。

こうして故障の場合にも、制動シリンダ１２，
１３は、踏み板弁５により制御される制動圧力を
供給されて、制動を行なうことができる。

第５図および第６図は、第１図および第２図の
一部として、パイロツト弁をもつ電磁弁（変調
器）１０の例を示している。

第５図によれば、電磁弁１０ａ，１０ｂは第３
図に従つて公知のように中継弁１０ｃをパイロツ
ト制御する。圧力センサ２２はこのパイロツト圧
力を検出して、その信号を電子装置６へ供給す
る。本発明によれば、第１図ないし第３図と異な
り、冗長圧力は導管７を経てパイロツト弁１０ｂ
へ、さらに圧力センサ２２と中継弁１０ｃの中継
制御室とへ供給される。それにより上述した検査
が適用可能であるのみならず、冗長回路のための
有利な中継作用も利用可能である。さらに冗長回
路（導管７）は中継弁１０ｃの主排気接続口１１
へも接続することができる。

第６図によれば、第５図とは異なり、圧力セン
サ２２がパイロツト制御圧力を検出するのでな
く、中継弁１０ｃにより制御される制動圧力を検
出する。ここでは冗長回路を中継弁１０ｃの主排
気接続口１１へ接続して、冗長制動作用と圧力セ
ンサ２２による監視を保証すれば充分である。導
管７へのパイロツト弁１０ｂの付加的な接続は、
冗長回路のために中継作用を利用するのを可能に
し、部分制動の際の調整を改善する。

第５図および第６図による装置は、中継弁１０
ｃの代りに膜板弁または他のパイロツト制御され
る弁が使用される変調器において使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気制動装置の原理的回
路図、第２図は固着防止装置をもつ制動装置の回
路図、第３図ないし第６図は制動装置に設けられ
る圧力変調器の構成図である。 １……圧力媒体だめ、３……制動出力発信器、
５……踏み板弁、６……電子装置、１０，１４…
…電磁弁、１１，１５……排気接続口、１２，１
３……制動シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制動シリンダの前に制動圧力制御用変調器と
   しての電磁弁が接続され、この電磁弁が電子装置
   を介して電気制動出力発信器により制御可能であ
   るものにおいて、 (a) 制動出力発信器３が付加的に圧力段階づけ用
   踏み板弁５をもち、この踏み板弁の入口が圧力
   媒体だめ１に接続され、 (b) 踏み板弁５の出口が電磁弁１０，１４の排気
   接続口１１，１５に接続されている ことを特徴とする、電気制動装置。 ２ 変調器１０，１４がパイロツト制御弁１０ｂ
   とパイロツト制御される主弁１０ｃとから成り、
   踏み板弁５の出口が変調器１０，１４のすべての
   排気接続口に接続されるか、または主弁１０ｃま
   たはパイロツト制御弁１０ｂの排気接続口１１，
   １５のみに接続されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ３ 電磁弁１０，１４により電気制御される圧力
   が、踏み板弁５により段階づけて制御される圧力
   より、特定の値だけ大きいように、装置が設計さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の制動装置。 ４ 踏み板弁５と電磁弁１０，１４の排気接続口
   １１，１５との間の接続導管７中に、非常の場合
   開く遮断弁１９が挿入されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の制動装置。 ５ 遮断弁１９が電磁弁として構成されるか、ま
   たは複数の電磁弁から成り、車輪が滑るかまたは
   制動が荷重に関係して調整される場合、急速な制
   動ゆるめまたはリターダ制動のとき電子装置６に
   よりこの遮断弁１９が排気位置へ切換え可能であ
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記
   載の制動装置。 ６ 電気−空気圧調整される制動圧力を中継する
   かまたは監視する１つまたは複数の圧力センサ２
   ２，２４が、踏み板弁５の冗長圧力または遮断弁
   １９の機能の監視に利用されることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第４項に記載の制動装置。 ７ 特別な検査手順において制動出力発信器３の
   を操作の際または操作後、電磁弁１０，１１が短
   時間制御されず、圧力センサ２２，２４が踏み板
   弁５の冗長圧力を測定することを特徴とする、特
   許請求の範囲第６項に記載の制動装置。 ８ 特別な検査手順において制動出力発信器３の
   操作の際または操作後、遮断弁１９が短時間切換
   えられることを特徴とする、特許請求の範囲第６
   項に記載の制動装置。 ９ 特別な検査手順において電子装置６が、圧力
   センサ２２，２４の測定値とその変化をその妥当
   性について検査し、場合によつては欠陥を表示す
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第６項ない
   し第８項の１つに記載の制動装置。